[發(fā)明專利]儲氫復(fù)合材料及其形成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210405849.8
• 申請日: 2012-10-23
• 公開（公告）號: CN103663369A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃軍儒;郭家宏;黃蒨蕓
• 申請（專利權(quán)）人: 財團法人工業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類號: C01B6/04
• 分類號: C01B6/04;C01B6/24;C01B6/02
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明有關(guān)于一種儲氫材料，特別有關(guān)于一種改善低溫放氫效能的儲氫復(fù)合材料及其形成方法。

背景技術(shù)

氫能源屬于潔凈的能源，然而氫氣的儲存及輸送方式需要符合安全與低成本的要求。目前儲氫罐內(nèi)也多使用金屬材料作為儲存及輸送氫氣的載體。金屬儲氫材料具有穩(wěn)定且足以容納高單位密度氫原子的氫化物相，只需在適當(dāng)溫度、壓力的環(huán)境條件下進行操作，就可以控制其吸放氫的趨勢而重復(fù)使用。從產(chǎn)氫端制造出來的氫氣，經(jīng)由儲氫材料吸收，能夠大量且安全地運往應(yīng)用端。而儲氫材料在降低壓力釋放出氫氣后，可再回復(fù)原狀重新使用。

然而，在傳統(tǒng)的儲氫材料中，若為放氫溫度低的材料，則其吸氫效率也較差；若為吸氫效能優(yōu)良的材料，則其放氫溫度也較高。例如鎂金屬基材的放氫溫度通常為200-300℃，因此傳統(tǒng)的金屬儲氫材料無法同時達到高儲氫量與低溫放氫的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實施例為結(jié)合儲氫合金材料與放氫金屬的儲氫復(fù)合材料及其制備方法。此儲氫復(fù)合材料具備高儲氫量與快速吸氫的優(yōu)勢，并且可以在較低的溫度釋放氫氣，有利于氫能應(yīng)用端的操作。并且可以減少氫能應(yīng)用時的能源耗損。

依據(jù)本發(fā)明的一實施例，提供一種儲氫復(fù)合材料，包括：催化劑與儲氫基材混合，其中催化劑與儲氫基材形成合金相，而放氫金屬則是鑲嵌于儲氫基材和催化劑的表面上，其中放氫金屬與儲氫基材不形成合金相。

依據(jù)本發(fā)明的一實施例，提供一種儲氫復(fù)合材料的形成方法，包括：提供至少一種活性金屬，進行第一階段球磨工藝，形成催化劑，第一階段球磨工藝的時間為6至12小時；提供儲氫基材與催化劑混合，進行第二階段球磨工藝，形成儲氫合金材料，其中第二階段球磨工藝的時間為6至12小時；最后提供放氫金屬與儲氫合金材料混合，進行第三階段球磨工藝，形成儲氫復(fù)合材料，其中第三球磨工藝的時間為30分鐘至1小時。

為了讓本發(fā)明的上述目的、特征、及優(yōu)點能更明顯易懂，以下配合所附附圖，作詳細說明如下：

附圖說明

圖1顯示依據(jù)本發(fā)明一實施例的儲氫復(fù)合材料的局部示意圖。

圖2顯示依據(jù)本發(fā)明的一實施例，形成儲氫復(fù)合材料的方法的流程圖。

圖3顯示依據(jù)本發(fā)明的實施例1和比較例1的吸氫/放氫量對時間的曲線圖。

圖4顯示依據(jù)本發(fā)明的實施例1和比較例2的吸氫/放氫量對時間的曲線圖。

【主要元件符號說明】

11～儲氫基材；

13～催化劑；

15～放氫金屬；

S101、S102、S103、S104、S105、S106、S107、S108、S109～儲氫復(fù)合材料的形成方法的各步驟。

具體實施方式

本發(fā)明的實施例將具有高儲氫量的儲氫基材與提升儲氫基材的吸氫效能的催化劑結(jié)合，形成儲氫合金材料。并且將改善儲氫基材的放氫效能的放氫金屬鑲嵌于儲氫合金材料的表面上，形成放氫金屬與儲氫合金的復(fù)合材料。此儲氫復(fù)合材料兼具高儲氫量、快速吸氫以及低溫放氫的優(yōu)勢。

參閱圖1，其顯示為本發(fā)明的一實施例，儲氫復(fù)合材料的局部示意圖。儲氫復(fù)合材料包含儲氫基材11與催化劑13混合而成的儲氫合金材料，以及放氫金屬15鑲嵌于儲氫基材11與催化劑13的表面上。

儲氫基材11為具有高儲氫量的材料，例如鎂或氫化鎂等；催化劑13由至少一種活性金屬或多種活性金屬的組合形成，活性金屬包含催化氫分子解離的活性金屬例如Pt、Pd或Ti等，以及降低氫原子穿透能障的活性金屬例如Fe、Mn或V等；放氫金屬15為對氫親和力低的納米級金屬，當(dāng)放氫金屬15與氫原子形成氫化物時，在氫化的過程中屬于吸熱反應(yīng)(ΔH＞0)。放氫金屬15例如為Ni或Al，或前述的合金，放氫金屬15的尺寸為10-100nm。放氫金屬15可以是一種放氫金屬，或者是兩種或兩種以上放氫金屬的合金，其作用為讓儲氫基材降低放氫能障。